專利名稱：光激活牙齒增白組合物及其使用方法
本申請(qǐng)要求1998年2月13日提出的臨時(shí)申請(qǐng)60/074，708和1998年2月19日提出的60/075，222的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此引作參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及牙齒增白組合物的改進(jìn)及其使用方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供新的牙齒增白組合物以及采用光能實(shí)現(xiàn)更快和改進(jìn)的牙齒增白程度的方法。
潔白的牙齒長(zhǎng)久以來(lái)被認(rèn)為是美容上所期望的。不幸的是，除了內(nèi)因如血液、汞合金恢復(fù)劑和諸如四環(huán)素的抗生素之外，由于在食品、飲料、煙草和唾液中存在生色(產(chǎn)生顏色)物質(zhì)，所以在沒(méi)有干涉時(shí)，牙齒幾乎總是變色。通常對(duì)產(chǎn)生著色現(xiàn)象起作用的牙結(jié)構(gòu)是釉質(zhì)、牙質(zhì)和后天性表膜。牙釉質(zhì)主要由無(wú)機(jī)材料形成，大部分為羥磷灰石晶體形式，另外含約5％有機(jī)材料，主要為膠原形式。相反，牙質(zhì)由約20％包括膠原的蛋白質(zhì)所組成，剩余部分由與釉質(zhì)中所發(fā)現(xiàn)類似的主要是羥磷灰石晶體的無(wú)機(jī)材料組成。后天性表膜為在牙釉質(zhì)表面上的蛋白層，其在徹底的牙清洗后迅速重新形成。
已經(jīng)提出了一種牙斑分類系統(tǒng)，名為N(Nathoo)分類系統(tǒng)(J.ofthe Amer．Dental Asso.，128卷，Special Supplement，1997年4月)。直接牙斑一種形式為N1型色斑，其在生色物質(zhì)與牙表面結(jié)合引起變色時(shí)產(chǎn)生，該變色在顏色上類似于未結(jié)合色原的顏色。直接牙斑的另一種類型為N2型色斑，其中生色物質(zhì)與牙表面結(jié)合，然后在與牙齒結(jié)合之后經(jīng)歷顏色的改變。最后，N3色斑是一種間接牙斑，其由無(wú)色物質(zhì)(前色原)與牙結(jié)合而引起，所述前色原經(jīng)化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐鹧腊叩纳Ｑ腊呖蔀橥獠康幕騼?nèi)部的，取決于它們?cè)谘澜Y(jié)構(gòu)中的位置。例如后天性表膜的外部色斑是由于諸如鞣酸和其它多酚化合物的化合物而產(chǎn)生的，該化合物陷于并緊緊地結(jié)合在牙表面的蛋白層上。這種類型的色斑一般可通過(guò)機(jī)械方法的牙齒清洗除去，這種清洗將所有或部分后天性表膜和所附色斑一起除去。相反，內(nèi)部色斑發(fā)生在色原或前色原穿過(guò)牙釉質(zhì)和牙質(zhì)，并與牙結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合時(shí)。內(nèi)部色斑也可從色原或前色原的系統(tǒng)來(lái)源產(chǎn)生，例如，在釉質(zhì)發(fā)育期間攝入過(guò)量的氟化物時(shí)，引起氟中毒色斑型黃斑或褐點(diǎn)。內(nèi)部色斑不適于機(jī)械洗牙方法，通常需要使用諸如過(guò)氧化氫的化學(xué)物質(zhì)，其可穿透牙結(jié)構(gòu)，從而引起色原的光吸收率的改變。內(nèi)部牙斑通常比外部牙斑更頑固且更難以除去。
所以，牙漂白組合物通常分為兩類(1)膠體、糊劑或液體，包括牙膏，它們?cè)谏哐辣砻鏅C(jī)械地?cái)噭?dòng)以通過(guò)染色的后天性表膜的磨損腐蝕除去牙斑；以及(2)膠體、糊劑或液體，其在與染色牙齒表面接觸一定時(shí)間的同時(shí)，通過(guò)化學(xué)過(guò)程達(dá)到牙漂白效果，隨后除去制劑。在一些情況下，可為氧化性或酶的輔助化學(xué)方法或添加劑補(bǔ)充了機(jī)械方法。
在可用來(lái)除去或破壞牙斑的化學(xué)方法中，最有效的組合物含有氧化劑，如過(guò)氧化氫，以使色原分子無(wú)色、水溶性或二者皆有的方式攻擊色原分子。在一種最常用的增白患者牙齒的措施之中，牙科專家從由患者齒系制成的印模為患者構(gòu)建定做的牙漂白托盤(pán)并吩附使用分配進(jìn)牙漂白托盤(pán)中且在約2周～約6個(gè)月時(shí)間內(nèi)間歇配戴的氧化膠體這取決于牙斑的嚴(yán)重性。這些氧化組合物，常常封裝于小型塑料注射器中，并通過(guò)患者直接分配進(jìn)定做的牙漂白盤(pán)中，固定在口中使接觸時(shí)間超過(guò)約60分鐘，有時(shí)長(zhǎng)至8～12小時(shí)。緩慢的漂白速率大部分是制劑本性的結(jié)果，這些制劑用來(lái)保持氧化組合物的穩(wěn)定性。最常用的氧化組合物含有過(guò)氧化氫前體脲過(guò)氧化物，其與非水或低水含量的、含甘油和/或丙二醇和/或聚乙二醇的吸濕性粘性載體混合。當(dāng)與水接觸時(shí)，脲過(guò)氧化物分解為尿素和過(guò)氧化氫。與吸濕性載體的緩慢漂白速率相聯(lián)系，目前可用的牙漂白組合物對(duì)超過(guò)50％的患者引起牙過(guò)敏。牙過(guò)敏被認(rèn)為是由于流體通過(guò)牙質(zhì)導(dǎo)管的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，其由牙內(nèi)的神經(jīng)末梢來(lái)感覺(jué)。用于脲過(guò)氧化物的載體增強(qiáng)了這種運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，已經(jīng)測(cè)定當(dāng)牙暴露于熱、冷、過(guò)甜物質(zhì)和其它病因時(shí)，甘油、丙二醇和聚乙二醇可分別產(chǎn)生不同量的牙過(guò)敏。
牙長(zhǎng)時(shí)間暴露于漂白組合物，如目前所實(shí)踐的，除了牙過(guò)敏外，還有許多負(fù)作用。這包括伴隨去礦質(zhì)，在pH小于5.5時(shí)釉質(zhì)層中鈣的溶解；漂白劑穿透未受損的釉質(zhì)和牙質(zhì)，以至達(dá)到活牙的髓室，從而承受破壞髓組織的危險(xiǎn)；用唾液稀釋的漂白組合物導(dǎo)致了從牙盤(pán)中濾出并隨后被吸收。
另外，存在氧化組合物(通常是有相對(duì)高濃度氧化劑的組合物)，其在牙醫(yī)或牙科保健員監(jiān)督下在設(shè)定的牙科診所直接施用于患者的牙表面。理論上，這種牙齒增白策略的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)生較快的結(jié)果和較好的患者總的滿意程度；但是，由于在這些所謂的“in-office”組合物中含有高濃度的氧化劑，如果沒(méi)有小心處理，它們會(huì)對(duì)患者和醫(yī)生產(chǎn)生危害?；颊叩能浗M織(齦、唇和其它粘膜表面)必須首先通過(guò)使用穿孔的橡膠片(叫作橡皮障)與潛在的暴露于活性氧化劑相分離，只有牙穿過(guò)橡膠片。軟組織也可通過(guò)用聚合性組合物覆蓋所述的軟組織而與用于增白方法中的氧化劑分離，該聚合性組合物加工成適合于牙齦輪廓的形狀，然后通過(guò)暴露于高強(qiáng)度的光源下固化。一旦軟組織被分離和保護(hù)，醫(yī)生可直接將氧化劑施用于染色的牙表面上一定時(shí)間，或直到牙的顏色發(fā)生充分的變化。通過(guò)使用有或沒(méi)有熱激活的in-office牙齒增白劑所得的一般結(jié)果為約2～3個(gè)色值(shades)(用VITAShade Guide，VITAZahnfarbik，Bad Sackingen，德國(guó)測(cè)量)。
VITAShade Guide中的牙齒色值的范圍從很亮(B1)變化至很暗(C4)?？偣?6種牙齒色值構(gòu)成了按亮度比例這兩個(gè)端點(diǎn)間全部的顏色范圍?；颊邔?duì)牙齒增白步驟的滿意程度隨所實(shí)現(xiàn)的齒色值變化數(shù)增加。一般而言，通常接受的最小變化為約4～5VITA色值。
已試圖通過(guò)熱和/或光激活過(guò)氧化物以增白牙齒。美國(guó)專利4，661，070公開(kāi)了一種增白染色牙齒的方法，該方法包括將過(guò)氧化氫濃溶液施用于髓室或染色的牙齒表面，然后將染色的牙齒暴露于由紫外光和紅外光組成的光能。該文獻(xiàn)公開(kāi)的光的優(yōu)選波長(zhǎng)為320～420納米，和700～1200納米，排除了可見(jiàn)光(波長(zhǎng)為500～700納米)。所公開(kāi)的方法存在兩個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)(1)紫外光對(duì)患者和醫(yī)生等是有害的，以及(2)如果沒(méi)有小心處理，紅外光可引起不可逆的牙髓炎。
這些缺點(diǎn)在美國(guó)專利4，952，143中部分論述了，該文獻(xiàn)公開(kāi)了一種牙漂白儀器，其濾除了紫外光并具有溫度調(diào)節(jié)裝置。該專利還公開(kāi)了波長(zhǎng)為450～500以及650～750納米的可見(jiàn)光用于產(chǎn)生暗紅/紫色光束，其有助于儀器的瞄準(zhǔn)和聚焦。
美國(guó)專利5，032，178公開(kāi)了牙齒增白效能改進(jìn)的組合物及方法，該方法采用暴露于“光能”，優(yōu)選在波長(zhǎng)范圍為400～700納米的可見(jiàn)光譜。該文獻(xiàn)公開(kāi)的組合物要求使用(1)惰性二氧化硅膠凝劑，(2)催化促進(jìn)劑(一水合硫酸錳或硫酸亞鐵)，(3)為組合物提供觸變塑性和增稠性的試劑，如纖維素醚和甲基乙烯基醚，以及(4)指示牙漂白處理完成的手段，包括從一種顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N顏色的氧化還原顏色指示劑，這種顏色改變對(duì)應(yīng)于過(guò)氧化氫經(jīng)給定時(shí)間的分解。其中所述的組合物在使用前均勻混合，所有所需組分，包括催化劑，均勻分散于混合物中。所述的組合物由于存在高含量的無(wú)機(jī)二氧化硅顆粒，所以對(duì)400～700nm的光能不是高度透明的?；谠搶＠纳唐坊旌衔?以商標(biāo)名Shofu Hi-Lite從Shofu Dental Corporation，Menlo Park，CA購(gòu)得)證實(shí)這些制劑對(duì)于可見(jiàn)光不是透明的，而且是非常不透明的。采用這些組合物和方法所得到的一般結(jié)果為約2～3 VITA色值的牙齒顏色的改進(jìn)，類似于用在漂白牙齒的方法中不采用光能的組合物所達(dá)到的結(jié)果。
美國(guó)專利5，240，415公開(kāi)了一種包含多種元件的牙齒漂白系統(tǒng)，所述元件的一種所需組分為熱解法二氧化硅。如上所述，二氧化硅使得含水組合物對(duì)可見(jiàn)光能是相對(duì)不透明的。而且，通過(guò)使用這種類型的組合物可預(yù)計(jì)牙齒色值改善為約2～3 VITA色值。
Ultradent Products，Inc，South Jordan，UT最近提出一種在牙診室的可控環(huán)境中可用于漂白牙齒的名為Opalescence Xtra的商業(yè)化產(chǎn)品。該產(chǎn)品認(rèn)為是基于美國(guó)專利5，785，527所公開(kāi)的內(nèi)容。該商業(yè)化產(chǎn)品在塑料注射器內(nèi)供應(yīng)，并在附屬的文獻(xiàn)中描述為含約35％過(guò)氧化氫的光激活牙齒增白膠體。pH測(cè)定顯示了產(chǎn)品在25℃下的凈pH值為約4.0。該產(chǎn)品用聚合物增稠至松散的類似于膠體的稠度。另外，所售的并如美國(guó)專利5，785，527所公開(kāi)的產(chǎn)品含有亮橙色顏料或染料(胡蘿卜素)，其可能用作“光敏劑”。制造商還聲稱光敏劑能吸收光能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而增加過(guò)氧化物作為牙漂白劑的活性。上述組合物中光吸收劑的存在使其對(duì)約400～700nm的波長(zhǎng)相對(duì)不透明。將這種組合物暴露于400～700nm的光能導(dǎo)致橙色的逐漸褪去，推測(cè)是由于過(guò)氧化氫存在下的光漂白效果。對(duì)比臨床結(jié)果顯示牙齒顏色的改善為約3～4VITA色值，這高度取決于組合物在牙表面的接觸時(shí)間，而不是任何特殊的光或熱激活狀況。此外，由于羥磷灰石晶體的溶解(在pH為約5.5或更低時(shí)會(huì)發(fā)生)，市購(gòu)產(chǎn)品的低pH值可引起牙釉質(zhì)的顯微硬度降低。
在光/熱激活牙齒增白過(guò)程中使用的裝置包括從Union Broach，Health\Chem Company，紐約，NY市購(gòu)的Union Broach IlluminatorSystem。該裝置，如制造商所述，提供了對(duì)平均成人口腔前面發(fā)現(xiàn)的所有牙齒進(jìn)行直接、全面的光譜照射。但是，因?yàn)檠懒械膹澢撗b置不能均勻地照射前上部和低牙弓內(nèi)所有十六顆中心牙齒。這潛在地產(chǎn)生不均勻的結(jié)果。此外，Union Broach裝置產(chǎn)生大量的熱，這對(duì)病人是不舒適的且對(duì)牙齒潛在地有害。
因此，需要用于增白牙齒的改進(jìn)的組合物、方法和設(shè)備以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的限制。具體地說(shuō)，需要能快速并安全地增白牙齒，且對(duì)牙釉質(zhì)、牙質(zhì)和牙髓沒(méi)有傷害的牙齒增白組合物和方法。此處描述的本發(fā)明的組合物和方法滿足了這些和其它需要。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供快速和安全的牙齒增白組合物和方法，其可通過(guò)使用光能來(lái)激活或加速。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種牙齒增白組合物，該組合物縮短了為獲得令病人和牙醫(yī)滿意的給定的牙齒增白程度所需的處理時(shí)間。
本發(fā)明的另一目的在于提供牙齒增白組合物，該組合物在牙齒色原吸收的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)光能是相對(duì)透明的，從而使牙釉質(zhì)表面在與所述牙齒增白組合物接觸時(shí)暴露于所述光能。
本發(fā)明的另一目的在于提供用于增白牙齒的組合物和方法，從而除了除去的牙斑類型之外，牙齒增白的程度可通過(guò)牙齒表面暴露于光化照射的持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度和波長(zhǎng)來(lái)控制。
在本發(fā)明范圍內(nèi)還公開(kāi)并考慮了用于增白牙齒的方法，其中，斑牙表面與氧化化合物接觸，該氧化化合物對(duì)牙斑色原吸收的光的波長(zhǎng)是透明的，然后將所處理的牙齒暴露于生物學(xué)上安全有效量的波長(zhǎng)的光以實(shí)現(xiàn)快速的牙齒增白。
在本發(fā)明范圍內(nèi)還公開(kāi)和考慮了上述組合物和化合物以及用于增白牙齒的設(shè)備，其中成人上和下牙弓中的最少八顆中心牙齒同時(shí)和均勻地用生物學(xué)上安全有效量的光化光照射，實(shí)現(xiàn)快速增白牙齒。
圖2說(shuō)明用于光激活牙齒增白步驟的照射成人上和下牙弓中的八顆中心牙齒的兩臺(tái)裝置的位置圖。
圖3對(duì)比光譜4光衰減的光譜曲線為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)光化照射指能被外源光敏劑或固有的牙齒色原吸收的光能。還為了本公開(kāi)的目的，光敏光化照射指被具體光敏劑吸收的光，其中色敏光化照射指被一種或多種牙齒色原吸收的光。術(shù)語(yǔ)“光化照射”和“光化光”可互換提到。
還為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“透明”指在具體波長(zhǎng)或在波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有超過(guò)70％的光透射。此外，除非另有說(shuō)明，所有組合物成分的百分?jǐn)?shù)為以重量計(jì)。
本發(fā)明的牙齒增白組合物的各種使用方式是有效的，盡管最優(yōu)選允許在后天性表膜、釉質(zhì)和牙質(zhì)(與大部分牙齒染色主要相關(guān)的三種牙結(jié)構(gòu))內(nèi)積聚或濃縮光敏劑的方法。這通過(guò)在同樣染色的牙齒表面與氧化組合物接觸之前，將染色牙齒表面與光敏劑接觸而得到了最好地實(shí)現(xiàn)。以這種方式，光敏劑能穿透牙結(jié)構(gòu)，從而在與氧化組合物接觸之前以及在暴露于光化照射源之前存在于牙齒色原的位置。
用于實(shí)現(xiàn)所需牙齒增白效果的光敏劑包括任何能吸收用于口腔的安全限制所規(guī)定的生物學(xué)上可接受的波長(zhǎng)的光能的化合物。通常，這種波長(zhǎng)為約350納米(nm)～約700nm，包括一部分UVA光譜(300～400nm)和大部分可見(jiàn)光譜(400～700nm)?？蓪⒐饽苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能或熱能的化合物的例子包括半導(dǎo)體顆粒(特別是納米級(jí)二氧化鈦和氧化鋅)、二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物、二酮類(如樟腦醌和苯偶酰)、金屬配體配合物(如草酸鐵鉀、葡糖酸錳和多種金屬-雙膦酸鹽(或酯)螯合物)、酞菁-金屬配合物和其它物質(zhì)。合適的光敏組合物的具體例子為粒徑為5～20納米的氧化鋅的含水分散體。任何能吸收波長(zhǎng)范圍為約350nm～約700nm光的光子，且隨后將能量在所述光的光子內(nèi)轉(zhuǎn)化為有用的氧化能量的分子，或單獨(dú)或在輔助氧化劑存在下，考慮在本發(fā)明實(shí)施中具有功效。
優(yōu)選本發(fā)明的光敏劑具有分子大小、電荷、pH和疏水性/親水性，使得有效透入到釉質(zhì)和牙質(zhì)的更深結(jié)構(gòu)處。光敏劑越容易穿過(guò)牙結(jié)構(gòu)，則當(dāng)光敏劑暴露于合適波長(zhǎng)和能量的光化照射，所述能量越可能在色原本身的位置或非常接近于色原的位置轉(zhuǎn)化為氧化活性。具有阻止或限制透入至更深牙結(jié)構(gòu)的分子大小、凈電荷、pH和/或疏水性/親水性的光敏劑在本發(fā)明的實(shí)施中是有功效的，但可限于除去和/或破壞位于牙外表面的色原(外在色斑)。
特別優(yōu)選的光敏劑屬于常用的水溶性金屬配體配合物類，其吸收約350nm～約700nm范圍內(nèi)的光。為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“配體”指能在水溶液中與金屬離子配合或結(jié)合的有機(jī)分子，以使所述金屬離子的反應(yīng)性、溶解性或任何其它物理性質(zhì)改變。這種金屬配體配合物也叫作金屬配位配合物。合適的金屬離子包括鐵、錳、銅和其它過(guò)渡金屬離子?？墒褂酶鞣N價(jià)態(tài)或可同時(shí)存在各種價(jià)態(tài)。金屬離子可存在于唾液、血小板或牙表面的后天性表膜上。金屬離子也可通過(guò)形成氧化物促成某些類型的牙斑。合適的金屬離子配體包括能與水溶液中的上述金屬離子結(jié)合得到吸收約350～700nm光的水溶性金屬-螯合物配合物的螯合劑。金屬配位配合物的說(shuō)明性但不是限定性的例子是從鐵、錳和銅與螯合劑結(jié)合形成的，所述螯合劑如乙二胺四乙酸(EDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DETPA)、氨三乙酸(NTA)、1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)和多元醇，如山梨醇、木糖醇、甘露糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇和其它在EP 443，651中更全面描述的非羧化多羥基化合物，該描述在此引作參考。任何能與金屬離子形成光吸收配位配合物的有機(jī)多齒螯合劑可推測(cè)在本發(fā)明的增白染色牙齒的組合物和方法中具有功效。
大量發(fā)明的金屬配體配合物具有依賴于pH的吸收光譜；通常這種配合物在pH大于約4.0時(shí)，在350～700nm間顯示更大程度的吸收，在該范圍內(nèi)光吸收隨著pH的增加而增加。例如1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸和亞鐵離子間形成的含水配合物在pH3.0對(duì)可見(jiàn)光實(shí)際上是透明的，但當(dāng)pH升至7.0時(shí)，在350～500nm光譜區(qū)內(nèi)吸收強(qiáng)烈。
在一些情況下，光敏劑前體可直接包括在氧化組合物中，其中它不容易吸收在400～700nm可見(jiàn)光譜區(qū)域內(nèi)的光。但是，一與牙表面接觸(當(dāng)與氧化組合物一起放置在那里時(shí))后，光敏劑前體可例如與存在于唾液，或發(fā)現(xiàn)于釉質(zhì)和牙質(zhì)的間質(zhì)液中的諸如鐵的金屬離子結(jié)合，從而在原位形成一暴露于光化照射就能激活氧化化合物的活性光敏劑。顯然，僅有那些在高氧化性環(huán)境中穩(wěn)定的化合物適于直接包括在氧化組合物中。這樣化合物的一個(gè)例子為1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸(以商標(biāo)名Dequest 2010購(gòu)得，并由Monsanto Corporation，St.Louis，MO以60％活性溶液出售)。
某些金屬螯合物作為光敏劑的能力已被許多工作者在文獻(xiàn)中指出了。例如，Van der Zee等(“Hydroxyl Radical Generation by aLight-Dependent Fenton Reaction”，F(xiàn)ree Radical Biology＆Medicine，14卷，105-113頁(yè)，1993)描述了在螯合劑和過(guò)氧化氫存在下，F(xiàn)e(Ⅲ)光介質(zhì)轉(zhuǎn)化為Fe(Ⅱ)。通過(guò)300納米處的光將Fe(Ⅲ)螯合物還原為Fe(Ⅱ)的反應(yīng)顯示為經(jīng)約30分鐘穩(wěn)定地進(jìn)行，根據(jù)所研究的特定螯合化合物，轉(zhuǎn)化為范圍在約40％～約80％的Fe(Ⅱ)。這樣產(chǎn)生的Fe(Ⅱ)引發(fā)了過(guò)氧化氫的Fenton-型降解，得到自旋俘獲(spin-trapped)的并通過(guò)電子自旋共振(ESR)檢測(cè)的羥基。作者并沒(méi)有提出或暗示該光化學(xué)反應(yīng)在諸如那些在人類牙齒中所發(fā)現(xiàn)的色基的氧化中有效用。
有用的氧化化合物包括液體和膠體，優(yōu)選含本領(lǐng)域已知的過(guò)氧化物或過(guò)氧酸。這種氧化化合物包括，但不限于過(guò)氧化氫、脲過(guò)氧化物、堿金屬過(guò)氧化物、堿金屬過(guò)碳酸鹽和堿金屬過(guò)硼酸鹽。常常，在牙齒增白組合物中使用諸如過(guò)氧乙酸的過(guò)氧酸化合物(例如，當(dāng)嘗試消除由四環(huán)素引起的高頑固性牙斑時(shí))可能是理想的。過(guò)氧酸可直接包括在氧化組合物中(只要保持對(duì)約350～約700納米光的透明性)。過(guò)氧酸也可在用于牙表面之前，通過(guò)結(jié)合兩種或多種獨(dú)立的相(其中一種含過(guò)氧酸前體，如三乙酸甘油酯，第二種含有上述的一種氧化化合物)而形成。優(yōu)選過(guò)氧酸在施用氧化化合物之前，通過(guò)使牙表面與過(guò)氧酸前體接觸在原位形成；因此過(guò)氧酸僅在染色牙結(jié)構(gòu)之上及之內(nèi)形成，在那最有利于牙齒增白過(guò)程。合適的過(guò)氧酸前體包括，但不限于甘油三乙酸酯、乙酰化氨基酸、乙酰水楊酸和N，N，N’，N’-四乙酰基乙二胺、醋酸乙烯酯聚合物和共聚物、乙酰膽堿和其它生物學(xué)上可接受的乙?；衔铩?br> 氧化化合物為對(duì)能在牙齒表面激活光敏劑的光的波長(zhǎng)透明的液體、膠體或固體組合物；否則光能將被光化照射源和牙釉質(zhì)表面上的光敏劑之間的氧化化合物的膜或?qū)訙p弱。因?yàn)檠烙再|(zhì)表面是牙變色的位置，所以當(dāng)大多數(shù)或所有的光能到達(dá)牙釉質(zhì)表面的光敏劑時(shí)將產(chǎn)生最有效的牙齒增白方法。對(duì)380～500nm間的光能透明的合適組合物的一個(gè)例子為pH為約7.0的6％過(guò)氧化氫膠體，其已用中性羧基聚亞甲基增稠至約100，000cps。
使用對(duì)光敏光化照射透明的氧化組合物的另一個(gè)出乎意料的優(yōu)點(diǎn)在于某些波長(zhǎng)的光看起來(lái)以促進(jìn)牙齒色原氧化為非色原態(tài)的方式被牙齒色原吸收。反射度研究顯示牙質(zhì)和釉質(zhì)透過(guò)綠光，反射黃/紅光并吸收藍(lán)光。盡管不希望被任何特定的理論所限制，但是光被引起牙齒變色的分子所吸收；因此，牙色原可以類似于光敏劑的方式作用。具體地說(shuō)，暴露于某些波長(zhǎng)可升高羰基(C=O)、雙鍵(C=C)和共軛雙鍵(C=C-C=C)部分的pi電子能態(tài)，使它們更易于被活性氧化物種所攻擊，如過(guò)羥基陰離子(HOO-)、過(guò)氧酸陰離子(RCOOO-)和諸如羥基(HO*)和過(guò)羥基(HOO*)自由基物種。為了破壞或溶解色原物質(zhì)，必須克服一種上述光吸收部分和活性氧化物種之間的反應(yīng)的活化能；因此，光促進(jìn)的色原攻擊導(dǎo)致對(duì)引起牙齒變色外觀的分子部分的更有效的破壞，即通過(guò)將光吸收分子中的特定化學(xué)鍵中電子的能態(tài)從正常pi成鍵軌道升高至pi反鍵軌道。而在不太穩(wěn)定的pi反鍵軌道中，光吸收雙鍵具有相當(dāng)多的單鍵性質(zhì)，更易于被諸如過(guò)氧化物和過(guò)氧酸的氧化劑攻擊。理論上，具體能量和波長(zhǎng)的光化光，簡(jiǎn)單地通過(guò)上述方法，可將牙色原分子用作光敏劑以提高與所述牙色原接觸的給定氧化組合物的功效。
根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方案的光激活牙齒增白方法包括使牙釉質(zhì)表面與光敏劑接觸，然后使光敏劑處理過(guò)的牙表面與氧化化合物接觸，之后，將牙表面暴露于能激活光敏劑的光能，而該光敏劑激活牙釉質(zhì)表面的氧化化合物。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的另一種光激活牙齒增白方法包括使牙釉質(zhì)表面與含光敏劑前體的氧化化合物接觸，從而所述的前體僅在與所述牙表面接觸后才吸收350～700納米的光化照射。一旦光敏劑前體變成光吸收的，牙表面就暴露于能激活當(dāng)前的吸收光敏劑的光能，而該光敏劑激活牙表面的氧化化合物以增白牙齒。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的另一種光激活牙齒增白方法包括使牙釉質(zhì)表面與氧化化合物接觸，然后將所述牙釉質(zhì)表面暴露于相應(yīng)于牙色原分子吸收波長(zhǎng)的光化照射下。在該實(shí)施方案中優(yōu)選的光波長(zhǎng)包括那些約350～約700納米的波長(zhǎng)，更優(yōu)選的實(shí)施方案包括那些約380～約550納米的波長(zhǎng)，最優(yōu)選的波長(zhǎng)為約400～約505納米的波長(zhǎng)。如在上述所有方法中，氧化組合物必須對(duì)使用的光化照射透明，以使具體波長(zhǎng)的光能到達(dá)牙表面和下面的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的另一種光激活牙齒增白方法包括在所述牙釉質(zhì)表面與氧化化合物接觸之前，使牙釉質(zhì)表面與過(guò)氧酸前體接觸，然后如上所述將其暴露于光化照射。過(guò)氧酸前體可與光敏劑一起或分別放置在牙表面上。
染色的牙齒可單個(gè)處理，例如通過(guò)光導(dǎo)纖維將光引至單個(gè)牙齒表面。以這種方式，幾個(gè)染色牙齒依次暴露于光下，在該步驟期間，牙醫(yī)或衛(wèi)生學(xué)家在牙和牙之間移動(dòng)光導(dǎo)。該方法對(duì)牙醫(yī)或衛(wèi)生學(xué)家既是累人的，又是耗時(shí)的，且對(duì)患者是枯燥的。另外，所有染色牙齒可同時(shí)暴露于光下，或通過(guò)形狀基本上類似于牙弓的光源直接照射，或通過(guò)能一次照射所有前牙的光導(dǎo)或裝置間接照射。


圖1描述了這樣一種同時(shí)并均勻照射上牙弓和下牙弓中的至少八顆中心牙齒的裝置。該優(yōu)選實(shí)施方案具有精確位于三個(gè)前(面對(duì)患者)表面1，2和3上的三個(gè)線性光學(xué)輸出端11、12和13。如圖2所示，在更優(yōu)選的六桿(bar)實(shí)施方案中，兩個(gè)三桿裝置一個(gè)堆在另一個(gè)上從而在患者對(duì)面的前表面上，得到六個(gè)光學(xué)輸出端。
盡管圖1和2分別描述了具有3個(gè)輸出端和6個(gè)輸出端的實(shí)施方案，但預(yù)料該裝置可具有任意數(shù)目的輸出端或發(fā)射器，從一個(gè)到多個(gè)輸出端。各個(gè)輸出端由最終連接到光源上的單個(gè)纖維或纖維束組成。目前，具有3或6個(gè)輸出端的實(shí)施方案優(yōu)選用于設(shè)備，因?yàn)樗鼈儷@得八個(gè)或更多中心牙齒的相當(dāng)均勻的照射，而沒(méi)有過(guò)多的制造問(wèn)題或成本。超過(guò)六個(gè)輸出端當(dāng)然是可行的，實(shí)際上就照射的均勻性而言可以是有利的。
定位裝置的前表面以得到輸出端構(gòu)型，使得從每個(gè)光學(xué)輸出端混合光束集中照射到在上牙弓和下牙弓的至少八顆中心牙齒，或每半個(gè)牙弓中從門(mén)齒至第一顆前磨牙的面積上，一般男性中總面積約10.4cm2。盡管圖1所示在形式上是線形，但是，這些輸出端可為任何形狀，例如環(huán)形、三角形或線形。優(yōu)選線形形式。優(yōu)選的實(shí)施方案具有六個(gè)線形輸出端，每個(gè)輸出端的長(zhǎng)與寬的比為約16±20％，即比為12.8～19.2。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，從輸出端投射到8顆上和下中心牙齒上的80％的光位于約0.9～約1.5英寸寬的面積內(nèi)，大約為從頂牙的釉質(zhì)頂部至底牙的釉質(zhì)底部的距離。每個(gè)光學(xué)輸出端優(yōu)選通過(guò)兩個(gè)玻璃或塑料光纖束連接到遠(yuǎn)端光源上，該光纖束始于遠(yuǎn)端光源，通過(guò)套管20進(jìn)入裝置，并終結(jié)于三叉線形輸出端窗口。通常觀察到在纖維中沒(méi)有實(shí)際斷裂時(shí)纖維傳輸?shù)姆蔷鶆蛐允禽^少的。在各個(gè)輸出端或發(fā)射器表面的點(diǎn)與點(diǎn)之間的光學(xué)輸出端的變化應(yīng)不大于約±10％。
無(wú)論染色牙齒的照射是單個(gè)還是整體進(jìn)行，從直接或間接光源產(chǎn)生的光可為連續(xù)(整個(gè)過(guò)程“開(kāi)”)，間斷連續(xù)(主要為“開(kāi)”，伴有短暫停止間斷)，脈沖(以預(yù)定的計(jì)時(shí)程序和強(qiáng)度“開(kāi)”和“關(guān)”)或連續(xù)、間斷連續(xù)和脈沖的組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中，約10～約200毫瓦/cm2的光連續(xù)施用于牙的前表面共約10～約90分鐘時(shí)間。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，連續(xù)或有短暫間斷地連續(xù)施用約100～約160毫瓦/cm2的光于牙的前表面約10～約30分鐘時(shí)間，隨后間斷或“關(guān)”約1～10分鐘，重復(fù)循環(huán)總共約40-60分鐘。在本發(fā)明一個(gè)預(yù)計(jì)的實(shí)施方案中，基于反射度的反饋機(jī)理用于監(jiān)測(cè)漂白效率并調(diào)節(jié)所施用的光化照射的總量。在本發(fā)明所有實(shí)施方案中，光源的定位影響了施用于牙齒的能量密度，因?yàn)楣β拭芏入S距離降低。光源優(yōu)選的放置根據(jù)設(shè)備的精確性而改變。對(duì)于上述設(shè)備，放置設(shè)備的優(yōu)選距離為從牙表面前方直接向上至牙表面前方約2.0”(當(dāng)從光源中央到中心牙齒間測(cè)量)，最優(yōu)選距離約1.75”。
許多不同光化照射源已經(jīng)顯示在本發(fā)明的實(shí)踐中具有功效。通常，任何能發(fā)射對(duì)激活發(fā)明的光敏劑或以其它方式提高牙色原的能態(tài)所必需的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光化照射的光源，預(yù)計(jì)在本發(fā)明的實(shí)踐中具有功效。具體地說(shuō)，優(yōu)選能發(fā)射生物學(xué)上安全有效的光化照射的光源，尤其是那些發(fā)射有限量紅外光(700nm及以上)的光源。紅外光更容易穿過(guò)牙結(jié)構(gòu)并可在髓組織中引起過(guò)度的溫度上升。優(yōu)選僅發(fā)射那些對(duì)激活發(fā)明的光敏劑和/或激活牙斑色基所必需的波長(zhǎng)的光源(與過(guò)濾器結(jié)合)用于用本發(fā)明組合物增白牙齒的方法中。通常認(rèn)為一段顯著時(shí)間的大于5.5℃的髓溫度上升能不可逆地破壞牙結(jié)構(gòu)。
更具體地說(shuō)，特別優(yōu)選發(fā)射約350納米～約700納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)光化照射的光源，在于此處所述的光敏劑和引起牙斑的牙色原分子主要在該光譜區(qū)內(nèi)吸收。最優(yōu)選發(fā)射約400～約505納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)光化照射的光源。輸出均勻性應(yīng)為約+/-10％光束面積，該光束經(jīng)玻璃或塑料纖維傳送到可以放置于患者牙前方的光學(xué)輸出端上。盡管對(duì)這種纖維的輸入和長(zhǎng)度尺寸沒(méi)有限制，但優(yōu)選直徑約10毫米、長(zhǎng)度約3米的纖維。這種能量可通過(guò)產(chǎn)生連續(xù)電磁光譜的光源提供，該電磁光譜濾至變化不大于約+/-10％的優(yōu)選波長(zhǎng)，或通過(guò)產(chǎn)生發(fā)射線譜的光源提供，或二者組合提供。發(fā)射優(yōu)選的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光化照射的合適的燈包括線性閃光燈、鹵鎢燈、金屬鹵化物燈、短氙弧燈、短汞弧燈、汞氙短弧燈、氬等離子體弧燈以及短氬弧燈亦在其中。經(jīng)二色濾片濾至約400～505納米的兩個(gè)Mejiro BMH 250瓦金屬鹵化物燈的輸出滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。
下列實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。這些實(shí)施方案僅為說(shuō)明性的，而不是用于也不應(yīng)解釋為以任何方式限制所要求的發(fā)明。
在準(zhǔn)備形成釉質(zhì)上的人工斑化薄膜的過(guò)程中，樣品在0.2M HCl中浸蝕60秒，然后在飽和碳酸鈉溶液中浸漬30秒。用1％肌醇六磷酸最終浸蝕60秒，然后樣品用去離子水漂洗，并連到染色裝置上。
構(gòu)建薄膜染色裝置使得樣品浸入染色培養(yǎng)液和風(fēng)干交替進(jìn)行。儀器由支撐連接電動(dòng)機(jī)的Teflon桿(直徑3/4英寸)的鋁平臺(tái)底座組成，該電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱，以1.5rpm的恒定速率旋轉(zhuǎn)桿。沿桿長(zhǎng)以固定間隔配置螺紋螺釘孔。通過(guò)首先粘合塑料螺釘?shù)念^部與樣品的后部，使牙樣品連接至桿上。然后在桿的螺釘孔中擰緊螺釘。桿下是移動(dòng)式300ml容量的槽，其容納薄膜、染色培養(yǎng)液。
通過(guò)加入1.02克速溶咖啡、1.02克速溶茶和0.75克胃粘蛋白(Nutritional Biochemicals Corp.，Cleveland OH 44128)至250ml滅菌的胰胨豆胨培養(yǎng)液中，制備了薄膜染色培養(yǎng)液。約50ml 24-小時(shí)藤黃微球菌培養(yǎng)物也加至染色培養(yǎng)液中。配有釉質(zhì)樣品且染色培養(yǎng)液在槽中的儀器然后放置在370℃的培養(yǎng)箱中，樣品連續(xù)旋轉(zhuǎn)通過(guò)染色培養(yǎng)液和空氣。每24小時(shí)，更換染色培養(yǎng)液，連續(xù)十日。每次更換培養(yǎng)液，槽和樣品用去離子水清洗并沖刷以除去任何松散的沉積物。在第十一天，加入0.03克FeCl3·6H2O以改性染色培養(yǎng)液，繼續(xù)這樣，同時(shí)每天更換培養(yǎng)液，直至樣品上的染色薄膜足夠黑。然后從染色培養(yǎng)液取出樣品，用去離子水徹底沖刷，冷藏在恒濕室中直至使用。
全部可見(jiàn)光譜的吸光度測(cè)定用CIELAB色標(biāo)(CommissionInternational de L’Eclairage，關(guān)于統(tǒng)一色空間、色差方程式和心理測(cè)試色術(shù)語(yǔ)的建議，CIE出版15(E-13.1)1971(TC-1.3)增補(bǔ)2，1978，巴黎Beaurea Central de la CIE，1978)得到。CIELAB色標(biāo)根據(jù)色球的三個(gè)稱為L(zhǎng)，a和b的坐標(biāo)軸評(píng)價(jià)顏色。“L”值為色球中涉及亮度和暗度的軸，刻度從0(黑色)～100(白色)?！癮”值為涉及黃～藍(lán)刻度上顏色的軸，0值在球的中心，正值指向黃，負(fù)值指向藍(lán)?！癰”值為涉及紅～綠刻度上顏色的軸，0值在球的中心，正值指向紅，負(fù)值指向綠。
染色的釉質(zhì)樣品在室溫下風(fēng)干至少一小時(shí)，然后進(jìn)行吸光度測(cè)定。通過(guò)將染色釉質(zhì)的4平方毫米切片的中心直接對(duì)準(zhǔn)Minolta分光光度計(jì)的3-mm孔進(jìn)行測(cè)定。對(duì)每個(gè)樣品用L*a*b*因素取平均3個(gè)吸光度讀數(shù)。
每個(gè)色因子(L*、a*和b*)的預(yù)處理(基線)和后處理讀數(shù)的區(qū)別代表了測(cè)試溶液從染色牙上除去色原的能力。
染色薄膜顏色的所有變化用CIELAB方程式計(jì)算△E=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2“校正△E”值通過(guò)從上式消除任何正△a或△b值的影響而計(jì)算(正△a和△b值為在零的相反方向牙顏色的改變，因此認(rèn)為是加顏色，而不是除去顏色)。
制備下列氧化組合物，其含有約15％(重量)過(guò)氧化氫和1％(重量)光敏劑前體1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸(Dequest 2010，MonsantoCorp.，St.Louis，MO)。使用高凈化水(18.2兆歐，經(jīng)0.2微米過(guò)濾器過(guò)濾)以在貯存期間保持組合物好的穩(wěn)定性。組合物用羧基聚亞甲基聚合物(Carbopol 974P，B.F.Goodrich Co.，Cleveland，OH)增稠至透亮的非流粘膠體的稠度。加入小百分?jǐn)?shù)的甘油作為濕潤(rùn)劑和穩(wěn)定劑(作為自由基清除劑)，Carbopol 974P用氫氧化銨中和至pH 5.00，形成了透明和觸變膠體。
成分百分?jǐn)?shù)蒸餾水 49.4001-羥基亞乙基-1，1-二膦酸 1.000甘油99.7％ 5.000過(guò)氧化氫35％ 42.900Carbopol 974P 1.700氫氧化銨29％ 至pH5.5共計(jì) 100.000在涂覆Teflon的混合漿葉攪拌下，于塑料混合室中，通過(guò)混合蒸餾水、1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸和甘油，直至得到澄清溶液，制備上述組合物。然后Carbopol 974P緩慢落入由混合漿葉產(chǎn)生的旋渦中，并混合直至得到均勻的聚合物淤漿。最后，經(jīng)約5分鐘以恒定逐滴的方式加入氫氧化銨，直至產(chǎn)生淤漿的增稠和澄清。定期插入pH探針，繼續(xù)加入氫氧化銨直至得到pH正好5.00。得到的膠體含有15％(重量)過(guò)氧化氫，在性質(zhì)上是高度透明和觸變的(非下跌)。
各個(gè)染色的牛牙釉質(zhì)切片經(jīng)一定時(shí)間，涂覆1-2mm上述實(shí)施例Ⅰ的組合物薄膜，并暴露于來(lái)自幾種光源之一的光化照射。下表1顯示了將膠體處理過(guò)的釉質(zhì)切片暴露于氬等離子體弧燈(AR)或鹵鎢燈(TH)光源得到的一些對(duì)比結(jié)果。這種特別的記錄要求在光暴露期間，光學(xué)纖維光導(dǎo)放置在離釉質(zhì)表面5mm處。在各個(gè)暴露狀態(tài)之前，各個(gè)脈沖的能量用功率密度計(jì)調(diào)節(jié)，各個(gè)狀態(tài)之后再測(cè)定以證實(shí)光源在測(cè)試期間穩(wěn)定的輸出端。結(jié)果列于下表1中表1牛牙# 光源總的膠體接觸時(shí)間脈沖數(shù)能量/脈沖(焦耳)校正△E*B311無(wú) 30分鐘 0 0.00 12.76B388AR 無(wú) 30 1.66 1.41B277AR 30分鐘30 1.66 29.28B214AR 30分鐘30 3.35 29.75B283AR 10分鐘10 3.29 18.62B147AR 10分鐘10 4.90 25.98B401AR 10分鐘30 4.97 32.18B211AR 5分鐘 15 4.84 20.05B213AR 5分鐘 30 4.93 31.02B35 TH 5分鐘 15 1.29 12.88B35 TH 5分鐘 15 1.29 19.39B35 TH 5分鐘 15 1.29 20.01B35 TH 5分鐘 15 1.29 23.61B35 TH 5分鐘 15 1.29 25.35R35 TH 5分鐘 15 1.29 26.41*從計(jì)算中消除正的△a和△b值。
表1的數(shù)據(jù)顯示(1)與僅用膠體單獨(dú)處理(并未暴露于光源下)或僅暴露于光源下(沒(méi)有膠體)處理的切片相比，在所述的體外模式中，與上述發(fā)明的膠體組合物接觸的牛牙釉質(zhì)切片暴露于來(lái)自氬等離子體弧燈光源的脈沖光化照射，得到顯著減少的牙斑。(2)單個(gè)染色的牛釉質(zhì)切片(B35)用膠體連續(xù)處理六次(經(jīng)30分鐘)，并同時(shí)將所述切片暴露于來(lái)自鹵鎢燈光源的脈沖光化照射(5分鐘暴露周期)，造成測(cè)試期間除去牙斑的程度增加。結(jié)果是顏色上顯著淺于牙號(hào)B311中得到的顏色，牙號(hào)B311也與發(fā)明的膠體組合物接觸，但沒(méi)有暴露于光源。
通過(guò)在玻璃顯微鏡載片上再放置1-2mm各種膠體或糊劑層，并將載片/膠體組合放置在光源和功率密度計(jì)的檢測(cè)阱間的路徑中，以mW/cm2測(cè)定相同的四種組合物的功率密度衰減。由于檢測(cè)阱的深度和形狀，載片在實(shí)際檢測(cè)器表面上7mm，而不是直接與其接觸。在60分鐘光暴露(E)的開(kāi)始(B)和末端記錄功率密度。光路中沒(méi)有載片或膠體的功率密度調(diào)至175mW/cm2。結(jié)果如下表2所示。
表2組合物 美國(guó)專利 能量密度(mW/cm2)對(duì)比(僅有載片) - 165實(shí)施例Ⅰ(B)+(E) - 160＆So Shofu Hi-Lite(B) 5,032,178 25Shofu Hi-Lite(E) 5,032,178 50QuasarBrite(B)5,240,415 110QuasarBrite(E)5,249,415 111Opalescence Xtra(B) 5,785,527 65Opalescence Xtra(E) 5,785,527 94
成分 百分?jǐn)?shù)蒸餾水 81.010甘油99.7％ 5.0001-羥基亞乙基-1，1-二膦酸0.400錫酸鈉0.015過(guò)氧化氫35％8.570Carbopol 974P 5.000氫氧化銨29％至pH7.0共計(jì)100.000在下表3中說(shuō)明了對(duì)380～700納米波長(zhǎng)的可見(jiàn)光透明的3％過(guò)氧化氫膠體的能力。
表3牛牙氧化膠體 時(shí)間光源波長(zhǎng)范圍 脈沖/功率密度 能量/脈沖 △E*# (納米) 周期 (mW/cm2) (焦耳)B388 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 AR 380-505 15 4.84 19.67B388 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 AR 380-505 15 4.84 29.43B388 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 AR 380-505 15 4.84 32.74B365 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 無(wú) - 0 0 3.41B365 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 無(wú) - 0 0 4.23B365 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 無(wú) - 0 0 5.78B365 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 AR 380-505 15 4.84 23.49B365 實(shí)施例Ⅱ5分鐘 AR 380-505 15 4.84 30.27B367 實(shí)施例Ⅰ30分鐘TH 400-520連續(xù) 250 32.26*從計(jì)算中消除正的△a和△b值。
實(shí)施例Ⅳ將拔下的人類牙齒(HE)用于研究本發(fā)明組合物消除人類牙釉質(zhì)和牙質(zhì)中色斑的能力，該人類牙齒為非齲蝕性的，且沒(méi)有汞合金或基于樹(shù)脂的修復(fù)材料。該牙齒涂以1-2mm厚的氧化膠體膜，并按照下表Ⅳ所示的方式照射。以原始基線VITA色值與最終VITA色值間的VITA色值差數(shù)，記錄得到的牙顏色的變化(△Shades)。
表4牙#凝膠光源暴露時(shí)間脈沖/分鐘 焦耳/脈沖色值色值△色值(分鐘) (起始) (最終)HE2 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 B4 C2 6HE3 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 A4 A3.5 3HE4 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 A3 B2 6HE5 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 B3 D4 3HE6 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 B3 B2 8HE7 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 A3 A1 7HE8 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84A3.5 A2 7HE9 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 A3 A1 7HE10 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84 A4 A3.5 6HE11 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 4.84A3.5 A2 7HE12 實(shí)施例Ⅰ AR30 2 4.84A3.5 A2 7HE13 實(shí)施例Ⅰ AR30 2 4.84 B3 B2 8HE14 實(shí)施例Ⅰ AR30 2 4.84A3.5 B2 9HE15 實(shí)施例Ⅰ AR30 2 4.84 A4 A1 13HE16 實(shí)施例Ⅰ AR30 2 4.84 B4 B1 12HE17 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 1.64 A3 A2 4HE18 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 1.64 B4 B2 10HE19 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 1.64 C4 D3 6HE20 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 1.64 B3 A2 6HE21 實(shí)施例Ⅰ AR30 1 1.64 B3 B2 8HE22 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 30 00 B3 A2 2HE23 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 30 00 A3 A2 4HE24 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 30 00 B3 D4 3HE25 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 30 00 D3 B2 7HE26 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 30 00 B3 A2 6HE27 實(shí)施例Ⅰ 鹵鎢 60 連續(xù) 250mW/cB2 A1 9燈 m2
表5牙#凝膠光源功率密度過(guò)濾器測(cè)試時(shí)間 起始最終色值(mW/cm2) 色值色值 變化HE101 實(shí)施例Ⅰ MH250505 3×20分鐘 A3.5 A1 7HE102 實(shí)施例Ⅰ MH250505 3×20分鐘 B4 A2 8HE103 實(shí)施例Ⅰ MH175505 3×20分鐘 A3 B1+ 8HE104 實(shí)施例Ⅰ MH175505 3×20分鐘 A4 B2 12HE105 實(shí)施例Ⅰ MH175505 3×20分鐘 B3 B2 8HE106 實(shí)施例Ⅰ MH175505 3×20分鐘 A3 B1+ 8HE107 實(shí)施例Ⅰ MH175505 3×20分鐘 A4 A2 10HE108 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 3×20分鐘 A3.5 A3 3HE109 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 3×20分鐘 A4 D3 5HE110 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 3×20分鐘 A3.5 A3.5 0HE111 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 3×20分鐘 A4 A3 6HE112 實(shí)施例Ⅰ 無(wú)光 3×20分鐘 A4 A3.5 3HE113 無(wú) MH 175 505 3×20分鐘 A3 A3 0HE114 無(wú) MH 175 505 3×20分鐘 A4 A4 0HE115 無(wú) MH 175 505 3×20分鐘 A3.5 A3 3HE116 無(wú) MH 175 505 3×20分鐘 B3 B3 0
在約400～505納米優(yōu)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)，用當(dāng)前申請(qǐng)中所述設(shè)備照射提高髓室溫度少于Union Broach設(shè)備。在該實(shí)驗(yàn)中，溫度經(jīng)20分鐘升至最高，然后穩(wěn)定。與用Union Broach設(shè)備所示的溫度上升相比，用當(dāng)前申請(qǐng)中所公開(kāi)設(shè)備的溫度上升從來(lái)沒(méi)有高于5.5℃，如果保持顯著長(zhǎng)的時(shí)間，其可導(dǎo)致熱誘導(dǎo)牙髓炎。所示的溫度變化可能大于那些用活牙所示的結(jié)果，因?yàn)閮?nèi)牙沒(méi)有血液供應(yīng)以提供額外的冷卻。
閱讀了本申請(qǐng)，對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種變通的構(gòu)造和實(shí)施方案是顯而易見(jiàn)的。這些變化認(rèn)為在本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)。本發(fā)明僅通過(guò)下列權(quán)利要求和其等同物來(lái)限制。
權(quán)利要求
1．一種牙齒增白組合物，該組合物包括作為載體化合物的透明的第一組分；和作為氧化化合物的透明的第二組分，其在施用于染色牙齒并暴露于光化光時(shí)被激活以促進(jìn)牙齒增白。
2．權(quán)利要求1的牙齒增白組合物，該組合物還包括作為光激活劑的第三組分，當(dāng)暴露于光化光時(shí)，所述第三組分增強(qiáng)了所述第二組分的激活以促進(jìn)牙齒增白。
3．權(quán)利要求1的組合物，其中所述第一組分為羧基聚亞甲基膠體。
4．權(quán)利要求1的組合物，其中所述第二組分含有過(guò)氧化物或過(guò)氧酸。
5．權(quán)利要求4的組合物，其中所述過(guò)氧化物選自過(guò)氧化氫、脲過(guò)氧化物、堿金屬過(guò)氧化物、堿金屬過(guò)碳酸鹽和堿金屬過(guò)硼酸鹽。
6．權(quán)利要求4的組合物，其中所述過(guò)氧酸前體選自甘油三乙酸酯、乙?；被?、乙酰水楊酸和四乙?；叶?。
7．權(quán)利要求1的組合物，其中所述第一和第二組分一暴露于光透過(guò)約70％的所施用的能。
8．權(quán)利要求1的組合物，其中所述第一和第二組分基本上不吸收波長(zhǎng)范圍約350納米～約700納米的光。
9．權(quán)利要求8的組合物，其中所述第一和第二組分基本上不吸收波長(zhǎng)范圍約380納米～約500納米的光。
10．權(quán)利要求2的組合物，其中所述光激活組分吸收波長(zhǎng)范圍約350納米～約700納米的光，并將該能量轉(zhuǎn)化為熱能或化學(xué)能。
11．權(quán)利要求10的組合物，其中所述光激活組分吸收波長(zhǎng)范圍約380納米～約500納米的光。
12．權(quán)利要求2的組合物，其中所述光激活組分具有分子大小、pH和表面電荷，使得有效滲透進(jìn)釉質(zhì)和牙質(zhì)結(jié)構(gòu)中。
13．權(quán)利要求2的組合物，其中所述光激活組分選自半導(dǎo)體顆粒、二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物、二酮類、金屬-配體配合物和酞菁-金屬配合物。
14．權(quán)利要求13的組合物，其中所述半導(dǎo)體顆粒為納米級(jí)鈦氧化物或鋅氧化物。
15．一種光激活牙齒增白的方法，該方法包括步驟施用含透明載體化合物和透明氧化化合物的牙齒增白組合物，該氧化化合物在與染色牙表面接觸并暴露于光化光時(shí)被激活，以促進(jìn)一或多顆牙齒的增白；以及將所述組合物暴露于光化光以激活所述氧化化合物。
16．一種光激活牙齒增白的方法，該方法包括步驟施用當(dāng)與一或多顆牙齒的牙齒表面接觸時(shí)吸收光化照射的光敏劑；施用含透明載體化合物和透明氧化化合物的牙齒增白組合物，該氧化化合物能促進(jìn)所述光敏劑附近的牙齒增白；以及將所述光敏劑和所述牙齒增白組合物暴露于光化光，以激活所述氧化化合物。
17．權(quán)利要求15的方法，其中所述光源發(fā)射約350納米～約700納米范圍的光。
18．權(quán)利要求17的方法，其中所述光源發(fā)射約380納米～約500納米范圍的光。
19．權(quán)利要求16的方法，其中所述光敏劑吸收約350納米～約700納米波長(zhǎng)范圍的光，并將該能量轉(zhuǎn)化為熱能或化學(xué)能。
20．權(quán)利要求19的方法，其中所述光敏劑吸收約380納米～約500納米波長(zhǎng)范圍的光。
21．權(quán)利要求16的方法，其中所述光敏劑具有分子大小、pH和表面電荷，使得有效滲透進(jìn)釉質(zhì)和牙質(zhì)結(jié)構(gòu)中。
22．權(quán)利要求16的方法，其中所述光敏劑選自納米級(jí)半導(dǎo)體顆粒、二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物、二酮類、金屬-配體配合物和酞菁-金屬配合物。
23．權(quán)利要求16的方法，其中所述光源發(fā)射約350納米～約700納米范圍的光。
24．權(quán)利要求23的方法，其中所述光源發(fā)射約380納米～約500納米范圍的光。
25．一種牙齒增白裝置，該裝置包括光源；至少一個(gè)光學(xué)輸出端；以通過(guò)所述光學(xué)輸出端提供大致同時(shí)并均勻的患者前牙照射的方式，將所述光學(xué)輸出端支撐并定位于患者口腔外部的投射裝置；以及用于連接所述光源和所述光學(xué)輸出端的連接裝置。
26．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中有三個(gè)光學(xué)輸出端。
27．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中有六個(gè)光學(xué)輸出端。
28．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中投射裝置具有近似凸弓形的形狀。
29．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中所述的用于連接光源和所述光學(xué)輸出端的裝置為至少一個(gè)光學(xué)纖維束。
30．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中所述的用于連接光源和所述光學(xué)輸出端的裝置為至少兩個(gè)光學(xué)纖維束。
31．權(quán)利要求29的牙齒增白裝置，其中所述的光學(xué)纖維束為玻璃或塑料的。
32．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中所述的光學(xué)輸出端為選自環(huán)形、三角形和線形的形狀。
33．權(quán)利要求25的牙齒增白裝置，其中所述的光學(xué)輸出端形狀為線形。
34．一種牙齒增白的方法，該方法包括將牙齒增白組合物施用于患者的牙齒；并將所述的組合物暴露于從權(quán)利要求25的裝置投射的光。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有作為載體化合物的透明的第一組分和作為氧化化合物的透明的第二組分的牙齒增白組合物,其當(dāng)用于染色的牙齒并暴露于光化光時(shí),被激活以促進(jìn)牙齒增白。本發(fā)明也提供了一種光激活牙齒增白的方法,該方法包括應(yīng)用牙齒增白組合物至一或多顆牙齒,并將所述組合物暴露于光化光下以激活所述氧化化合物。本發(fā)明還提供了一種用于牙齒增白裝置,包括光源,至少一個(gè)光學(xué)輸出端,以通過(guò)所述光學(xué)輸出端提供大致同時(shí)并均勻的患者前牙照射的方式,將所述光學(xué)輸出端支撐并放置于患者口腔外部的投射裝置;以及用于連接所述光源和所述光學(xué)輸出端的連接裝置。本發(fā)明也提供了使用該裝置的方法。
文檔編號(hào)A61K8/00GK1295450SQ99804503
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者R·E·蒙哥馬利, S·A·納索, A·J·西波拉 申請(qǐng)人:布里特斯邁爾公司